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独家:抹香鲸交流存在类人“元音”

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物种|全球
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一群抹香鲸(Physeter macrocephalus)在印度洋里齐头并进。多年以来,鲸语翻译计划(Project CETI)研究人员一直致力于破解它们的交流方式。|摄影:TONY WU, NATURE PICTURE LIBRARY
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座头鲸的曲调是那样优美,曾成为一代小宝贝的摇篮曲,也引燃了一场保护座头鲸免于灭绝的全球运动。抹香鲸的声音则远没有那么动听。它们断续而有力的咔嗒声,让人联想到大拇指甲刮过金属梳齿的声音,又仿佛一台水下手提钻。然而音乐性的不足被交流深度弥补了回来。科学家越来越意识到,抹香鲸拥有动物界最精妙复杂的交流系统之一。

最新研究显示,抹香鲸发声中的要素与人类元音机制的相似性令人着迷,它们的交流比此前所想更加复杂和精妙。这一突破性的发现还有位意想不到的助力资源:大象。

这项上周在《开放认知》(Open Mind)期刊发表的元音研究,是加州大学伯克利分校语言学家加斯帕·贝古什(Gašper Beguš)团队的成果。加斯帕·贝古什同时也是鲸语翻译计划(Project CETI,一项多学科抹香鲸交流翻译倡议)的成员。过去五年,CETI项目记录了加勒比海多米尼克近海上百头鲸类的生活,聚焦地球上最神秘的生物之一——抹香鲸,得出了有关其交流的惊人洞察。项目团队希望,这项工作可以激发一场新的保护浪潮,为该物种带去更好的保护。

贝古什说,“‘元音’发现说”起源于大象研究专家迈克尔·帕尔多(Michael Pardo)和乔伊·普尔(Joyce Poole)两年前的一次对谈,谈话由CETI组办,为贝古什重构抹香鲸发声研究方法提供了帮助。帕尔多提到,当大象听到自己的名字,它们有时会等上几分钟,然后作出回应。帕尔多告诉听众:“它们不完全像我们那样即时响应。”贝古什随即好奇:在对时间的体验上,比起人类,鲸类是否与大象更为相似?鲸类是世界上最大的动物。它们拥有14—16个月的漫长孕期、抚养幼崽长达2年(最高8年),活得也很久(寿命大约70年)。在大海深处,它们的心脏一分钟仅跳动2次。或许,它们的交流也同样缓慢?

为了解答这个问题,贝古什与团队对CETI鲸类生物学家、国家地理学会探险家谢恩·格罗(Shane Gero)采集的一千多条录音深入钻研。他们引入了一套量身定制的机器学习模型,它为人类研究员指出哪些发声可能会引起兴趣,团队再就这些声音仔细分析。鲸类交流由被称为“尾声”(codas)的声型组成。当他们将鲸类音频提速,使之更符合人类交流节奏,贝古什团队听到了某些新的事物。

常速尾声听起来就像两种咔嗒声的简单序列。然而,加速播放录音时,贝古什得以从尾声中听出一种新的声音特质,有点类似人类语音中的元音。“表面上,它们的咔嗒声与我们的元音听起来毫无干系,”贝古什说,“但如果消除间隔的沉默,让咔嗒声连接得更快,那些声型就开始有点接近我们的元音了。”

贝古什及团队找出了抹香鲸使用的两种元音,类似于“a”和“i”。贝古什认为,进一步分析或许还能揭晓更多。“元音”极大丰富了尾声嵌合含义的方式和灵活性,人类也正是依靠元音,才得以创造近乎无限的发声组合。相似处不止这一点——尽管鲸类不会“开口讲话”,但其制造元音的生理结构与人类惊人相似。它们头部有一组用于精准控制声音的声唇和气囊,其原理与我们改换口型发出元音“a”或“i”不无相似。

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通过调速鲸类发声录音,使之更符合人类语音节奏,CETI研究人员发现,这些动物发出了类似元音的声音
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团队在尾声中还找到了一些变量,他们称之为“双元音”,以此描述语音当中,一个元音滑向另一个的发声方式,就像英语口语“boy”一词的念法(又或者汉语中的“爱”)。双元音的存在表明,抹香鲸的咔嗒声绝非只有两种,相反,它们更像一种连续调节的变量,变化广泛,所取每一种都是特意为之,而且很可能充满意义。贝古什评价尾声体系:“它干净、锋利、准确,我从未见过如此规整且似乎颇具含义的结构。”

这篇元音研究是在CETI项目绘制抹香鲸发声细节的早期成果上发展而来的。去年,麻省理工学者与CETI合作在《自然-通讯》(Nature Communications)发表论文,运用音乐术语描述抹香鲸尾声的四种新特性:速度、节奏、弹性节拍和装饰音。这些层面的细微差异构成了不同尾声的“语音字母表”。研究人员分析了大约9000条录音,将鲸语曲库由已知的21段尾声拓展到了156段以上。更庞大的尾声库意味着抹香鲸的表达还有更大潜力。

CETI创始人兼负责人、国家地理探险家戴维·格雷伯(David Gruber)说,类元音鲸声的最新发现“掀翻了天花板,让我们对鲸声之复杂与精妙的了解再上一层楼,这是过去不曾知晓的方面。”

目前为止,CETI尚未尝试为任何一段尾声赋予语义。理解抹香鲸彼此间的表达,仍然可望而不可及。做到这一点,不仅需要更多数据与算力支撑,还需要对伴随交流发生的抹香鲸行为有更全面的认识。

“把一种动物的行为放在其他物种背景下思考,是非常重要的。”贝古什的同事、波士顿大学比较认知学教授艾琳·佩帕博格(Irene Pepperberg)说。佩帕博格长达30年的非洲灰鹦鹉亚历克斯认知及交流能力研究十分出名。她曾如此描述早期研究遇到的挑战:“面对任何这样一种交流体系,那(比较研究)都是接下来必须探讨的问题。在刚开始着手时,我们以为:‘我们能听懂鸟鸣,只要录下来,然后看看它在鸣唱什么。’而那只是了解其交流体系的第一步,这东西远比我们设想的复杂多了。”

贝古什与CETI的新研究继往开来,基于几十年的研究积累,发展出对抹香鲸交流的进一步认识。这些高度社会化的哺乳动物以紧密联系的氏族为单位,共同打猎、休憩、养育幼崽。所有抹香鲸都从族群那儿学习尾声交流;幼鲸咿呀学语数年,才能用咔嗒声表达含义。不同地点的氏族有不同的方言,每个族群都有表明身份的独特尾声。有这样高超的社会化水平,能进行复杂交流也就不足为怪了。话虽如此,要彻底破解全部咔嗒声的语义密码,我们依然前路漫漫。


撰文:Camille Bromley
编译:绿酒
校对:钱思琦
版式设计:钱思琦

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